بحث موجز عن مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها. تعد الطاقة من أهم القضايا في العالم، حيث إنها المحرك الرئيسي للعديد من احتياجات الحياة البشرية. سنتحدث عن الطاقة بالتفصيل، ومساهمات العلماء في تطويرها بإيجاز، من خلال المقال التالي.
مقدمة: مسح لمساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها باختصار
يمكن تعريف الطاقة على أنها:
- القدرة على إحداث تغييرات كثيرة، وهذا من أهم المكونات الأساسية لجميع المجتمعات المتقدمة، بالإضافة إلى مطلب في جميع قطاعات المجتمع، بالإضافة إلى الحاجة الكبيرة إليه في الحياة اليومية.
انظر أيضًا: البحث في الطاقة والتغيرات الكيميائية
مصادر الطاقة
يمكن تصنيف مصادر الطاقة إلى فئتين، وهما:
الطاقة المستدامة
- هذه هي الطاقة التي تأتي من الطبيعة، وتتجدد باستمرار، أي أنها لا تنتهي، ولا تتسبب في تولد نفايات، أو توليد غازات عديمة الفائدة، ولا تتسبب في زيادة الحرارة في العالم. .
- تشمل أمثلة الطاقة المتجددة الرياح وضوء الشمس والماء.
2_ الطاقة غير المتجددة
- هي طاقة يتم الحصول عليها من عناصر طبيعية ولكنها لا تدوم إلى الأبد، وتنضب عند استخدامها بكثرة، لذا فهي متوفرة بكمية محدودة.
- تشكلت في التربة لقرون عديدة، وبالتالي فإن مخزونها محدود ومستنفد بسبب استهلاكه.
- تشمل الأمثلة الغاز الطبيعي والطاقة النووية والفحم والنفط.
أنواع الطاقة
سوف نشرح كل نوع من أنواع الطاقة بالتفصيل بغض النظر عما إذا كانت متجددة أم لا، وهي:
الوقود الحفري
- هذا هو أهم مصدر للطاقة، وينقسم هذا النوع من الطاقة إلى ثلاثة أنواع مختلفة، حيث الكربون هو الأساس.
- الفترة الطويلة التي يتواجد فيها الوقود الأحفوري تسمى عصر الكربون، وهو حوالي ثلاثمائة وستين مليون سنة.
- يتم أخذها وتخزينها في أنابيب لتسهيل إرسالها إلى دول مختلفة من العالم، لأنها تساهم بما يقرب من تسعين بالمائة من إجمالي الطاقة المستخدمة في الحياة اليومية.
- لسوء الحظ، ينتج الوقود الأحفوري غازات ضارة بالبيئة وتؤدي إلى تلوث المياه والهواء والتربة.
انظر أيضًا: البحث حول نقل الطاقة في pdf
نصف أنواعها المختلفة وهي:
صوف
- النفط في صورة سائلة من الوقود الأحفوري، ويتشكل على شكل آبار، لذلك يجب حفر الأرض للحصول عليه.
- عند استخلاص الزيت من باطن الأرض، تتم عملية التكرير له، ويتم تحويل نصف الزيت الناتج إلى وقود في العالم، ويتم معالجة ما تبقى منه واستخدامه في العديد من المنتجات السائلة والصلبة.
فحم
- الفحم هو حجر بني أو أسود يتم حرقه لتوليد الطاقة.
- يوجد العديد من أنواع الفحم المختلفة، ويتم تصنيفها وفقًا لكمية الكربون التي تحتويها من خلال عملية الكربنة.
- يمكن تعريف عملية الكربنة على أنها تحويل الكائنات الحية القديمة إلى فحم.
- يتم استخدام طريقتين لاستخراج الفحم من باطن الأرض، وتعتمد على عمق الأرض حيث يوجد الفحم.
- الطريقة الأولى هي التعدين تحت الأرض، والثانية هي التعدين السطحي، والفحم مصدر مهم للكهرباء، حيث يعمل على تشغيل الغسالات والمصابيح.
- وتجدر الإشارة إلى أن عملية استخراج الفحم الحجري عملية خطرة، لأن العديد من العمال ماتوا بسبب تعرضهم لمواد ضارة وغازات سامة أثناء استخراجه.
غاز طبيعي
- يوجد الغاز الطبيعي داخل التكوينات الصخرية داخل الأرض، ويتكون معظمه من غاز الميثان العضوي.
- يتم استخراجه باستخدام الماء عالي الضغط، بحيث يتم تقسيم الصخور المحتوية على الغاز، بالإضافة إلى استخدام الحمض في إذابة التكوينات الصخرية، إذا كانت صلبة ومقاومة للتكسر.
- يستخدم الغاز الطبيعي للطبخ والتدفئة بالإضافة إلى إمكانية حرقه للحصول على الطاقة الكهربائية.
مصادر ميكانيكية
- ويرجع ذلك إلى ظاهرة المد والجزر بالإضافة إلى السدود والشلالات وكذلك حركة الرياح، ولهذا السبب هناك العديد من المحطات التي تولد الكهرباء بجوار السدود والشلالات وأماكن ارتفاع المياه.
- تُستخدم القوة الدافعة الميكانيكية في العملية التي تقود التوربينات.
الكتلة الحيوية
- هذه مخلفات بيولوجية، ونقصد بها أوعية الزرع، ويتم تخميرها داخل أنواع خاصة من الحفر، حتى يرتفع منها الميثان، ويذكر أن الميثان من الغازات المسببة للاحتراق.
طاقة شمسية
- هذه هي الطاقة المستخدمة في التسخين المباشر، والعملية المستخدمة لتسخين المياه والطهي والتدفئة.
- يمكن تحويل الطاقة الكهربائية الشمسية من خلال الخلايا الشمسية.
غاز الهيدروجين
- وهو نوع مهم من الوقود، إضافة إلى أنه مرشح لضمان كمية الطاقة اللازمة في المستقبل، بالإضافة إلى وجود أنواع من المركبات الحديثة التي تعمل بغاز الهيدروجين.
- وستكون الخلايا مفيدة جدًا لتلك الطاقة في المستقبل القريب، لأنها يمكن أن تولد طاقة كهربائية نظيفة.
- يتم عن طريق الهواء وغاز الهيدروجين، لذلك يتم دمج غاز الأكسجين مع غاز الهيدروجين للحصول على الكهرباء، وهذه العملية ينتج عنها الماء، وبالتالي فإن النفايات الناتجة لا تلوث البيئة.
الطاقة الحرارية الأرضية
- هذا هو أحد أنواع الطاقة التي يمكن أن تكون مفيدة عندما ترتفع الحرارة داخل الأرض، وكذلك داخل العديد من المناطق المكونة الأخرى لهذا النوع من الطاقة، وهي قريبة من الأرض.
- يمكن العثور على الطاقة الجوفية داخل الينابيع الساخنة.
الطاقة النووية
- هو نوع من الطاقة ينطلق من خلال الانشطار النووي داخل المفاعلات النووية ويستخدم لتشغيل الغواصات بجانب السفن وتوليد الكهرباء.
- ومن عيوبه النفايات النووية المنبعثة منها، وهذا يسبب مخاطر كثيرة، بالإضافة إلى مشكلة عدم معرفة الطريقة الصحيحة للتخلص منها دون سابق إنذار.
- من المهم وجود العديد من الضوابط لمنع انفجار المفاعل، مما قد يتسبب في إطلاق إشعاعات ضارة منه.
انظر أيضًا: بحث عن درجة الحرارة والطاقة الحرارية في الفيزياء
مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها
و هم:
- ساهم العلماء بشكل كبير في تحديث وتطوير مصادر الطاقة بمرور الوقت، لأنهم أجروا العديد من الأبحاث والجهود للوصول إلى أفضل مصادر الطاقة.
- في عصر ما قبل الصناعة، وخاصة في القرن الثامن عشر، كان استخدام الطاقة مرتبطًا فقط بالعمل اليدوي باستثناء الحيوانات.
- تم استخدام الخشب أيضًا للحصول على الطاقة للطهي والتدفئة، وفي ذلك الوقت اكتشف العلماء المياه وطواحين الهواء كمصدر جديد للطاقة.
- في منتصف القرن التاسع عشر حدثت الثورة الصناعية، مما أدى إلى زيادة كبيرة في مصادر الطاقة باستخدام الفحم، خاصة في المحركات والمحطات.
- حيث أن استخدام الطاقة الحرارية للحصول على الطاقة الميكانيكية كان أساس تلك الفترة.
- مع دخول القرن العشرين، تم الاعتماد على الفحم بشكل أساسي، ومع ذلك، حاول العلماء البحث عن مصادر أكثر استقرارًا للطاقة مثل البترول.
- في نهاية ذلك القرن، طور العلماء جميع المنتجات البترولية، لتصبح المصدر الرئيسي للطاقة، وبعد ذلك تم استغلال المزيد من المصادر، مثل الغاز الطبيعي، واستخدام الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح.
- مع دخول القرن الحادي والعشرين، كان هناك تطور كبير في مصادر الطاقة، إلى جانب إنشاء موارد طاقة أفضل.
ميزات توفير الطاقة وأهميتها
- تختلف الطاقة اليوم كثيرًا عن شكلها السابق، ويرجع ذلك إلى وجود الوقود بكميات كبيرة في السوق، مما يؤدي إلى استهلاكها من خلال الهدر.
- كما أن الافتقار إلى الترشيد في استخدام الوقود منع الناس من البحث عن طاقة بديلة.
- من المهم أن يعرف الإنسان أن كمية الطاقة داخل الأرض محدودة للغاية، مما يعني أنها لن تستمر إلى الأبد، وسوف تنفد بسرعة.
- إن الزيادة في احتياطيات الطاقة لا تعني أنها ستستمر إلى الأبد، لأن العديد من شركات النفط تفحص جميع الأراضي بالتفصيل لتحديد المناجم بأقل تكاليف الإنتاج.
أهمية الطاقة البشرية
الطاقة عنصر له أهمية كبيرة في حياة كل إنسان، لأنها أساس كل ما يفعله في حياته، لأنها تساعد على تشغيل المصانع والمتاجر والآلات، وتعتبر الأولى وهي آلة النقل. والمواصلات وتشغيل جميع الأجهزة المنزلية التي نحتاجها في بيوتنا، فهو يحتاج إلى الكثير من الطاقة في كل حركة يقوم بها.
انظر أيضا: البحث عن مصادر الطاقة
اختتام بحث عن مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها بإيجاز
وبذلك نكون قد انتهينا من شرح كافة المعلومات المتعلقة بالطاقة من خلال موضوع بحثي حول مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها باختصار، مع ضرورة التحذير من ترشيد استهلاك مصادر الطاقة الحالية، حتى يفعلوا ذلك. لا تنتهي إلى الأبد والاستفادة منها في الحياة.